สถานะออกซิเดชัน

สถานะออกซิเดชัน เป็นเครื่องมือ เป็นทางการ สำหรับนับอิเล็กตรอน ไม่ใช่ประจุจริงที่วัดได้ของอะตอม เรากำหนด พันธะอิเล็กตรอน ตามกฎ อิเลคโตรเนกาติวีตี้ ที่ยอมรับร่วมกัน แล้วใช้ผลรวม สถานะออกซิเดชัน ให้เท่ากับ ค่าใช้จ่าย รวมของ สายพันธุ์

นิยามแบบ เป็นทางการ

ใน สารประกอบที่เป็นกลาง ผลรวม สถานะออกซิเดชัน เท่ากับ 0 และใน ไอออนโพลีอะตอมมิก เท่ากับ ค่าใช้จ่าย ของ ไอออน H₂O มักให้ H=+1 และ O=−2 ทำให้ 2(+1)+(−2)=0

ค่าดังกล่าวเป็น การทำบัญชี และอาจต่างจาก ค่าใช้จ่ายบางส่วน จาก การวิเคราะห์ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน

กฎพื้นฐาน

องค์ประกอบฟรี มี รัฐ 0, ไอออนโมเลกุล เท่ากับ ค่าใช้จ่าย ของมัน ฟลูออรีน ใน สารประกอบ เกือบทั้งหมด −1 และ ออกซิเจน มัก −2 แต่ เปอร์ออกไซด์ และ OF₂ เป็น ข้อยกเว้น

ไฮโดรเจน มัก +1 กับ อโลหะ แต่เป็น −1 ใน โลหะไฮไดรด์ จึงต้องใช้ ลำดับชั้นของกฎ อย่างระมัดระวัง

หาค่าที่ไม่ทราบ

H₂SO₄: 2(+1)+x+4(−2)=0 จึง S=+6 ส่วน MnO₄⁻: x+4(−2)=−1 จึง Mn=+7

ใน ของแข็งวาเลนซ์ผสม ค่าเฉลี่ย สถานะออกซิเดชัน อาจเป็น เศษส่วน แม้ เว็บไซต์ท้องถิ่น จะซับซ้อนกว่าเลขเดียว

ใช้ระบุ รีดอกซ์

สถานะออกซิเดชัน เพิ่มหมายถึง ออกซิเดชัน และลดหมายถึง การลดลง ช่วย การถ่ายโอนอิเล็กตรอนที่สมดุล ใน วิธีครึ่งปฏิกิริยา

ตัวออกซิไดซ์ เองถูก ลดลง ส่วน สารรีดิวซ์ เองถูก ออกซิไดซ์ การเชื่อมศัพท์กับ การทำบัญชี นี้ลดความสับสนได้มาก

โลหะทรานซิชัน

องค์ประกอบการเปลี่ยนแปลง มีหลาย สถานะออกซิเดชันที่เข้าถึงได้ เพราะ ns และ (n−1)d พลังงาน อยู่ใกล้กัน Fe มี +2,+3 บ่อย และ Mn มีได้หลายค่าถึง +7

สภาวะที่เสถียรขึ้นกับ แกนด์, ขัดแตะ/พลังงานการละลาย และ สภาพแวดล้อมรีดอกซ์

ข้อจำกัด

สถานะออกซิเดชัน ไม่ได้หมายความว่าอะตอมมี ค่าใช้จ่ายจำนวนเต็มแปล จริงในทุก สารประกอบ โดยเฉพาะ ของแข็งโควาเลนต์ และ คอมเพล็กซ์โลหะ

สเปกโทรสโกปี และ การคำนวณควอนตัม ให้ สังเกตได้ อื่น เช่น ความหนาแน่นของอิเล็กตรอน หรือ ค่าใช้จ่ายบางส่วน ซึ่งไม่ควรถูกเรียกว่า สถานะออกซิเดชัน โดยตรง

การ ปรับสมดุลรีดอกซ์ อย่างเป็นระบบ

เมื่อ สถานะออกซิเดชัน ของ องค์ประกอบ เพิ่มขึ้น Δn หน่วยต่อ อะตอม จำนวน อิเล็กตรอน ที่ถูก เป็นทางการ ว่าสูญเสียคือ Δn ต่อ อะตอม และใช้จับคู่กับการลดของอีก สายพันธุ์ ได้

ใน เป็นกรด หรือ วิธีแก้ปัญหาพื้นฐาน หลัง สมดุลการนับอิเล็กตรอน ยังต้อง ความสมดุล O และ H ด้วย H₂O, H⁺ หรือ OH⁻ ตาม ปานกลาง

วิธีนี้เป็น ขั้นตอนการบัญชี และต้องตรวจ ค่าใช้จ่าย กับ ความสมดุลของอะตอม หลังจบทุกครั้ง

หมายเลขออกซิเดชัน กับ การเรียกเก็บเงินอย่างเป็นทางการ

การเรียกเก็บเงินอย่างเป็นทางการ ใน โครงสร้างลูอิส และ สถานะออกซิเดชัน ใช้กฎแบ่ง อิเล็กตรอน ต่างกัน การเรียกเก็บเงินอย่างเป็นทางการ แบ่ง คู่พันธะ ครึ่งหนึ่งให้แต่ละอะตอม ส่วน สถานะออกซิเดชันกำหนดพันธะอิเล็กตรอน ให้ อะตอม ที่ อิเลคโตรเนกาติตี กว่า

ดังนั้น อะตอม เดียวกันใน โมเลกุล อาจมี การเรียกเก็บเงินอย่างเป็นทางการ 0 แต่ สถานะออกซิเดชัน ไม่เป็น 0 ทั้งสองเป็น เครื่องมือทำบัญชี ที่ตอบคำถามต่างกัน

การดู โครงสร้างเสียงสะท้อน ยังทำให้ การเรียกเก็บเงินอย่างเป็นทางการ กระจายได้ ขณะที่ สถานะออกซิเดชัน มักคงตาม การเชื่อมต่อ และ กฎอิเลคโตรเนกาติวีตี้

แบบฝึกหัด

H₂SO₄

S

เฉลย: +6

MnO₄⁻

Mn

เฉลย: +7

Na₂O₂

O

เฉลย: −1 เพราะเป็น เปอร์ออกไซด์